可辨识边坡内部变形的自监测土工格栅开发研究

发布时间：2021-02-25 16:29

　　近几年来,水利工程蓬勃发展,边坡是否稳定将给工程的建设和运行安全带来举足轻重的影响,人们对既能改善边坡结构力学性能又能进行健康监测和风险预警的材料的需求也日益增长。但现今的国内外关于具有监测功能的土工格栅的相关研究和许多理论和应用实践还不够成熟,存在着容易被电磁和水分影响的缺点,传感器易脱落失效等问题。本文研发了一种利用三维打印技术制作的自监测型内含导电聚合物的土工格栅,它可以将导电的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物（ABS）材料直接嵌入到非导电的聚乳酸（PLA）材料中作为导电聚合物。该集成电阻土工格栅解决了传感器接触网外水的问题,克服了粘贴式传感器容易脱落,测试结果不准确的问题。通过一系列的试验和数值模拟研究了张应力下土工格栅的开发制造和室内评价,包括研究单根土工格栅肋条力学及阻敏性能所开展的预实验、慢速加载对试件抗拉强度及电阻变化过程影响的实验和传感型土工格栅带试件的可重复性研究,以及针对土工格栅网阻敏性能的实验研究,并结合了相应的数值模拟对比了实验结果的可靠性。结果表明:内嵌导电聚合物的土工格栅选择PLA材料作为基材,选择可导电的ABS材料作为内部导电聚合物,并且导电聚合物布置方向应... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－１?土工格栅建模示意图??

山东大学硕士学位论文??图４－１试件规格示意图??４．１．１．２抗拉强度实验??将９个上述试件放入万能试验机的两个夹持端，使用夹具对试件进行固定，??在实验过程中要始终保持试件的纵轴与上下夹具的中心线相重合，夹具对试件的??加持力度应适宜，以防止试件滑脱出夹具（如图４－２所示）。??ｉＴｉ?ｗ??＿ＭＨＰ■驗１Ｔ??：：ｖｉ?｜Ｈ??ｇ?ｍ?ｍ??图４－２实验图??拉伸实验试件相同材料的３个为一组，根据《ＧＢＴ?１５７８８－２０１７?土工合成材??料宽条拉伸试验方法》对土工格栅实验的规定，拉伸速率为２０％／ｍｉｎ，为了使??电阻变化过程更易观测，则选择以５ｍｍ?／?ｍｉｎ的拉伸速度进行试验，直至试样破??坏失稳，停止试验。用万能表记录电阻变化，分析三组试件在加载过程中，随着拉??力的增大，试件的电阻相对变化率的变化规律。??４．１．１．３实验结果分析??根据以上三组实验，得到土工格栅试件两端电阻随拉力的实验结果（如表４－??１７??

山东大学硕士学位论文??图４－１试件规格示意图??４．１．１．２抗拉强度实验??将９个上述试件放入万能试验机的两个夹持端，使用夹具对试件进行固定，??在实验过程中要始终保持试件的纵轴与上下夹具的中心线相重合，夹具对试件的??加持力度应适宜，以防止试件滑脱出夹具（如图４－２所示）。??ｉＴｉ?ｗ??＿ＭＨＰ■驗１Ｔ??：：ｖｉ?｜Ｈ??ｇ?ｍ?ｍ??图４－２实验图??拉伸实验试件相同材料的３个为一组，根据《ＧＢＴ?１５７８８－２０１７?土工合成材??料宽条拉伸试验方法》对土工格栅实验的规定，拉伸速率为２０％／ｍｉｎ，为了使??电阻变化过程更易观测，则选择以５ｍｍ?／?ｍｉｎ的拉伸速度进行试验，直至试样破??坏失稳，停止试验。用万能表记录电阻变化，分析三组试件在加载过程中，随着拉??力的增大，试件的电阻相对变化率的变化规律。??４．１．１．３实验结果分析??根据以上三组实验，得到土工格栅试件两端电阻随拉力的实验结果（如表４－??１７??


本文编号：3051239